TWI303056B - Aluminum-alloy reflection film for optical information-recording, optical information-recording medium, and aluminum-alloy supttering target for formation of the aluminum-alloy - Google Patents

Aluminum-alloy reflection film for optical information-recording, optical information-recording medium, and aluminum-alloy supttering target for formation of the aluminum-alloy Download PDF

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Description

1303056 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明所屬之技術領域爲關於光資訊記錄用錦合金 反射膜、光資訊記錄媒體及光資訊記錄用鋁合金反射膜 的形成用的鋁合金濺鍍靶之技術領域，特別是關於在CD ' DVD、Bliway Disk、HD - DVD等的光資訊記錄媒體 ，尤其是再生專用的媒體（ROM )中，在盤形成後可採 用雷射等的彫刻用之具有低導熱率、低熔化溫度、高耐 腐蝕性、同時具有高反射率的反射膜，該反射膜的形成 用的濺鑛靶，及具有該反射膜的光資訊記錄媒體。 【先前技術】 雖然光碟有好幾種，但從記錄再生原理上區分，主 要區分爲再生專用、追記型、重寫型3種。 其中，再生專用盤，如圖1所示，具有藉由在透明 塑膠基體上設置凹凸的坑，在製造時形成記錄資料後， 設置以 Al、Ag、Αιι等作爲母材的反射膜的結構，在讀 取資料時，藉由檢測照射在盤上的雷射的相位差或反射 差，進行資料的再生。此外，也有在分別形成記錄坑後 ，黏合設置反射膜層的基材和設置半透明反射膜層的基 材之2枚基材，讀取記錄在2層上的資料的方式。在單 面的該記錄再生方式中，資料爲讀出專用（不可記錄、 更改），採用該方式的光碟，可列舉如CO-ROM、DVD-ROM、BD — ROM、HD — DVD— ROM %：。另外，圖 i 是 -5- (2) 1303056 表示橫切面結構的模式圖，在圖1中，符號1表示 酸酯基體、2表示半透明反射膜層（Au、Ag合金、 、3表示黏接層、4表示全反射膜層（鋁合金）、5 UV硬化樹脂保護層。 對於如此的再生專用的光碟，在形成盤時，由 由利用預先形成資訊圖形的壓模的衝壓加工，大量 盤，因此很難個別於每個盤附加ID。但是，從盤的 複製的防止、商品流通的追蹤性的提高、附加價値 高等目的考慮，即使在再生專用光碟，也以門級方 BCA( Burst Cutting Area)方式等，在盤形成後， 採用專用的裝置，標準化盤一記錄每張的ID的盤 ID的彫刻，目前主要藉由對製造後的盤照射雷射， 反射膜的鋁合金，在反射膜上開孔而進行記錄之方 行。 作爲再生專用的光碟的反射膜，目前爲止作爲 結構材，流通量大、因此以廉價的JIS606 1 ( Al-Mg 金）爲主的鋁合金廣泛的被使用。 但是，上述JIS606 1系鋁合金，由於不是以雷 刻加工爲前提的材料，因此在以下[1]〜[2]的方面， 問題。 [1 ]導熱率高。即，爲了使用更低輸出進行雷 刻，反射膜的導熱率以儘可能低者爲佳，但606 1系 金則導熱率過高。因此，在採用目前的606 1系鋁合 進行雷射彫刻的時候，由於雷射輸出過大，所以會 聚碳 Si ) 表示 於藉 生產 不當 的提 式或 開始 。該 熔化 法進 一般 系合 射彫 存在 射彫 鋁合 金， 有構 -6- (3) (3)1303056 成盤的聚碳酸酯基板或黏接層受到熱損害的問題。 [2]耐腐蝕性低。即，在進行雷射彫刻時，因爲在 彫刻後可產生空洞，而於之後的恒溫恒濕試驗中，鋁合 金膜發生腐蝕。 關於鋁合金反射膜的導熱率的降低，在光磁記錄用 反射膜的領域，例如在特開平4 - 1 7 7 6 3 9號公報（專利文 獻〇中，揭示了在A1中添加Nb、Ti、Ta、W、Mn， Mo等以降低導熱率的方法。又，在特開平5_12733號公 報（專利文獻2 )中，揭示了在A1中添加Si、Ti、Ta、 Cr、Zr、Mo、Pd、Pt中的至少1種以降低導熱率的方法 。此外，在特開平7- 1 1 426號公報（專利文獻3 )中，也 揭示了在A1中添加W或Y的合金膜。但是，此等反射 膜並非以藉由雷射照射熔化·去除膜爲前提，因此儘管 膜的導熱率降低，但是並未考慮到同時所產生之熔化溫 度上升、及如同上述之彫刻後的空洞的腐蝕問題，未能 提供滿足作爲雷射彫刻用鋁合金的要求之鋁合金。 專利文獻1 :特開平4- 1 7763 9號公報 專利文獻2 :特開平5- 1 273 3號公報 專利文獻3 :特開平7- 1 1 426號公報 【發明內容】 【發明所欲解決之課題】 如同上述，對於符合雷射彫刻要求之鋁合金，必須 具有低導熱率、低熔化溫度、高耐腐蝕性。 -7- (4) (4)1303056 但是，在作爲再生專用的光碟的反射膜使用之606 1 系鋁合金中，如前所述，導熱率高，並且，耐腐蝕性低 ，基於此點，很難符合雷射彫刻用途對應。此外，在光 磁記錄用反射膜的領域中，至今提出的鋁合金（專利文 獻1〜3記載的）中，如上所述，很難符合雷射彫刻用途 〇 本發明是針對如此的問題而提出的，其目的是，提 供一種具有低導熱率、低熔化溫度、高耐腐蝕性的、能 符合雷射彫刻要求的光資訊記錄用鋁合金反射膜、備有 該反射膜的光資訊記錄媒體及該反射膜形成用的濺鍍靶 〇 本發明者們，爲達到上述目的，進行了深入硏究， 結果發現，相對於鋁含有特定量的特定合金元素之錦合 金薄膜，具有低導熱率、低熔化溫度、高耐腐蝕性，適 合作爲適用雷射彫刻的光資訊記錄用反射膜之反射薄膜 層（金屬薄膜層）。本發明是基於如此的見解完成的， 如果採用本發明，能夠達到上述目的。 如此做法下所完成之能夠達到上述目的本發明，爲 關於光資訊記錄用鋁合金反射膜、光資訊記錄媒體及光 資訊記錄用鋁合金反射膜的形成用的鋁合金濺鍍靶，本 發明申請專利範圍第1〜5項記載之光資訊記錄甩鋁合金 反射膜（第1〜5發明的鋁合金反射膜）、申請專利範圍 第6〜7項記載之光資訊記錄媒體（第6〜7發明的光資 訊記錄媒體）、申請專利範圍第8〜1 1項記載之光資訊 -8- (5) (5)1303056 記錄用鋁合金反射膜形成用的鋁合金濺鍍靶（第8〜1 1 發明的濺鍍靶），其構成如下。 即，申請專利範圍第1項記載之光資訊記錄用鋁合 金反射膜，爲用於光資訊記錄媒體的鋁合金反射膜，光 資訊記錄用鋁合金反射膜其特徵爲，以A1爲主成分，含 有1.0〜10.0原子％的稀土類元素中的至少1種，更含有 0·5 〜5.0 原子％ 的 Cr、Ta、Ti、Mo、V、 W、Zr、Hf、 Nb、Ni中的至少1種[第1發明]。 申請專利範圍第2項記載之光資訊記錄用鋁合金反 射膜，爲如申請專利第1項記載之光資訊記錄用鋁合金 反射膜，其中，上述稀土類元素是Nd和/或Y [第2發明] 〇 申請專利範圍第3項記載之光資訊記錄用鋁合金反 射膜，爲如申請專利範圍第1項或第2項記載之光資訊 δ己錄用錦合金反射膜’其中，含有1.0〜5.0原子％的Fe 、Co中的至少1種[第3發明]。 申請專利範圍第4項記載之光資訊記錄用鋁合金反 射膜，爲如申請專利範圍第1〜3項中任何一項記載之光 資訊記錄用鋁合金反射膜，其中，含有1.0〜10 · 0原子％ 的In、Zn、Ge、Cu、Li中的至少i種[第4發明]。 申請專利範圍第5項記載之光資訊記錄用鋁合金反 射膜，爲如申請專利範圍第1〜4項中任何一項記載之光 資訊記錄用鋁合金反射膜，其中，含有5.0原子％以下的 Si、Mg中的至少1種[第5發明]。 -9 - (6) 1303056 申請專利範圍第6項記載之光資訊記錄媒體， 徵爲，具有申請專利範圍第1〜5項中任何一項記載 資訊記錄用鋁合金反射膜[第6發明]。 申請專利範圍第7項記載之光資訊記錄媒體， 請專利範圍第6項記載之光資訊記錄媒體，其爲雷 刻用[第7發明]。 申請專利範圍第8項記載之光資訊記錄用鋁合 射膜的形成用的鋁合金濺鍍靶，其特徵爲，以A1爲 分，含有1 . 〇〜1 0.0原子％的稀土類元素中的至少1 此外含有0.5〜5.0原子％的Cr、Ta、Ti、Mo、V、
Zr、Hf、Nb、Ni中的至少1種[第8發明]。 申請專利範圍第9項記載之光資訊記錄用鋁合 射膜的形成用的鋁合金濺鍍靶，爲如申請專利範圍 項記載之光資訊記錄用鋁合金反射膜的形成用的鋁 濺鍍靶，其中，含有1 . 〇〜5 · 0原子％的F e、C 〇中的 1種[第9發明]。 申請專利範圍第1 0項記載之光資訊記錄用鋁合 射膜的形成用的鋁合金濺鍍祀，爲如申請專利範圍 項或第2項記載之光資訊記錄用鋁合金反射膜的形 的鋁合金濺鍍靶，其中，含有1.0〜10.0原子％的In 、Ge、Cu、Li中的至少1種[第1 〇發明]。 申請專利範圍第1 1項記載之光資訊記錄用鋁合 射膜的形成用的鋁合金濺鍍靶，爲如申請專利範圍第 1 〇項中任何一項記載之光資訊記錄用鋁合金反射膜 其特 之光 如申 射彫 金反 主成 種， W、 金反 第8 合金 至少 金反 第1 成用 、Zn 金反 8〜 的形 -10- (7) (7)1303056 成用的鋁合金濺鍍靶，其中，含有5.0原子％以下的S i、 Mg中的至少1種[第1 1發明]。 【發明的效果】 本發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜，具有低導熱 率、低熔化溫度、高耐腐蝕性，可適用於能符合雷射彫 刻要求之光資訊記錄用反射膜。本發明的光資訊記錄媒 體，具有上述鋁合金反射膜，能夠適合進行雷射彫刻。 如果採用本發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜形成用的 鋁合金濺鍍靶，能夠形成該鋁合金反射膜。 【實施發明之最佳形態】 如前所述，對於適合雷射彫刻的鋁合金薄膜，要求 具有低導熱率、低熔化溫度、高耐腐蝕性。 本發明者們，製作了在A1中添加各種元素的鋁合金 濺鍍靶，使用此等標靶藉由濺射法，形成各種成分·組 成的鋁合金薄膜，調查其組成及作爲反射薄膜層的特性 ，得到以下[下述（1 )〜（5 )]的結論。 (1)藉由在A1中添加合計爲1.0〜10.0原子％的（ at% )稀土類元素中的至少1種，可在不升高熔化溫度（ 液相線溫度）下，大幅降低導熱率。在該元素的添加量 低於1 . 0 at %時，導熱率的降低效果小；在該元素的添加 量大於10. Oat %時，反射率的降低大。在上述稀土類元素 中，也以N d、Y的導熱率降低效果更大。另外，關於耐 -11 - (8) (8)1303056 腐蝕性’如果只添加上述的稀土類元素，效果不足。 (2 )如上所述，藉由在A1中添加合計爲1.0〜 1 0 · 0 at %的稀土類元素中的至少1種，同時，更添加合計 0.5〜5.0at°/〇^3cr、Ta、Ti、M〇、v、W、Zr、Hf、Nb、 N i中的至少1種，能夠中幅的改進耐腐蝕性。又，此等 元素[Cr、Ta、Ti、Mo、V、W、Zr、Hf、Nb、Ni (以下 ，都稱爲Cr〜Nb、Ni )]，也降低導熱率。但是，由於此 等元素（Cr〜Nb、Ni )大幅提高熔化溫度（液相線溫度 )，又’使反射率降低，所以對添加量有所限定，必須 設定在5.Oat °/〇以下，較佳爲設定在3.Oat%以下。在此等 元素（Cr〜Nb、Ni )的添加量低於0.5at%時，耐腐蝕性 改進效果小，較佳爲設定在l.Oat%以上。另外，在此等 元素中，以選擇Cr、Ta、Ti、Hf可以大幅地改善耐腐蝕 效果，故較佳。 (3 )如上所述（如上述（2 )所述），藉由在A1中 添加合計1 . 〇〜1 0.0 a t %的稀土類元素中的至少1種，同 時，此外，添加合計0.5〜5.0&1%之（^〜1^、>^中的至 少1種，另外添加合計1.0〜5.Oat%的Fe、Co中的至少 1種，能夠降低導熱率。此等元素（Fe、Co )的添加量 在低於l.Oat%時，導熱率降低的效果小，爲了充分發揮 導熱率降低的效果，添加1 . 〇 at %以上此等元素（F e、C 〇 )爲佳。如果過多添加此等元素（Fe、co)，因爲反射 率的降低增大、及從濺鍍靶的製造容易度考慮’所以此 等元素（Fe、Co )的添加量設定在5.0at%以下爲佳。 -12- 1303056 Ο) (4 )如上所述（如上述（2 )所述） 添加合計1 · 0〜1 0 · 0 at %的稀土類元素中的 時添加合計0.5〜5.0at%之Cr〜Nb、Ni牛 另外添加合計1.0〜lO.Oat%的In、Zn、Ge 至少1種，能夠降低導熱率和熔化溫度。 、Zn、Ge、Cu、Li (以下，稱爲 In 〜Li) 1· Oat%時，導熱率降低的效果及熔化溫度 ，爲充分發揮導熱率降低的效果及熔化溫 ，添加 1 .Oat%以上此等元素（In〜Li )爲 添加此等元素（In〜Li )，由於反射率的 以此等兀素（In〜Li)的添加量設定在 10 〇 (5 )如上所述（如上述（2 )所述）， 添加合計1 .0〜1 O.Oat%的稀土類元素中的； 時添加合計0.5〜5.0at%之Cr〜Nb、Ni中 另外添加5.0at%以下的Si、Mg中的至少1 熔化溫度。此外，在此等元素（Si、Mg ) 高耐腐蝕性的效果。另外，此等元素（Si 降低導熱率的效果。爲充分發揮降低熔化 最好添加1 · 〇 a t %以上此等元素（s i、M g ) 加，由於導致反射率的降低或從標靶製造 ，設定在5.Oat%以下爲佳。 基於以上的見解而完成本發明，形成 的光資訊記錄用鋁合金反射膜、光資訊記 ，藉由在A1中 至少1種，同 1的至少1種， 、（:u、Li 中的 在此等元素[In ]的添加量低於 降低的效果小 度降低的效果 佳。如果過多 降低增大，所 .0 a t %以下爲佳 藉由在A〗中 至少1種，同 的至少1種， 種，能夠降低 中，Si也有提 、Mg )不具有 溫'度的效果， 。如果過多添 的容易度考慮 如前述的構成 錄媒體及光資 -13- (10) (10)1303056 訊記錄用鋁合金反射膜的形成用的鋁合金濺鍍靶。 如此完成的本發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜， 爲適用於光資訊記錄媒體的鋁合金反射膜，其特徵爲， 以A1爲主成分，含有1 ·〇〜i〇.〇at%的稀土類元素中的至 少 1種，此外，含有 0.5〜5.0at%的 Cr〜Nb、Ni ( Cr、 Ta、Ti、Mo、V、W、Zr、Hf、Nb、Ni)中的至少 1 種[ 第1發明]。 該光資訊記錄用鋁合金反射膜，如同由上述（1)〜 (2 )所得知，藉由在A1中合計添加1.0〜10.0&1%的稀 土類元素中的至少1種，不升高熔化溫度（液相線溫度 )下，能夠大幅降低導熱率，此外，藉由添加合計〇. 5〜 5.(^%之（：1*〜>^、1^中的至少1種，能夠較大改進耐腐 蝕性，此外能夠進一步降低導熱率。 因此’本發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜，能夠 具有低導熱率、低熔化溫度、高耐腐蝕性，能夠符合雷 射彫刻要求，能夠適合用作光資訊記錄用反射膜。即， 由於熔化溫度低，所以能夠容易進行雷射彫刻，此外， 由於導熱率低，所以在雷射彫刻時，雷射輸出可以低（ 不需要過大的雷射輸出），因此，不會因爲過強的雷射 輸出而造成的盤構成材料（聚碳酸酯基板或黏膠層）的 熱損傷’此外，由於耐腐蝕性優良，因此還能夠防止雷 射彫刻後的恒溫恒濕試驗中的腐蝕（雷射彫刻後的空洞 滲透入水分而造成的鋁合金反射膜的腐蝕）的發生。 在本發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜中，作爲稀 -14- (11) (11)1303056 土類元素，在採用N d和/或Y時，如同由上述（1 )所得 知，能夠更加降低導熱率[第2發明]。 在本發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜中，在另外 含有1 _ 0〜5.0 at %的F e、C 〇中的至少1種時，如同由上 述（3 )所得知，能夠更大地降低導熱率[第3發明]。 在本發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜中，更含有 1.0 〜10.Oat % 的 In 〜Li (In、Zn、Ge、Cu、Li)中的至 少1種時，如同由上述（4 )所得知，能夠降低熔化溫度 ，此外，能夠更大地降低導熱率[第4發明]。 在本發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜中，更含有 5 .Oat%以下的Si、Mg中的至少1種時，如同由上述（5 )所得知，能夠降低熔化溫度[第5發明]。另外，在此等 元素（S i、M g )中，S i還具有提高耐腐蝕性的效果。 在本發明中，關於光資訊記錄用鋁合金反射膜的膜 厚度，希望設定在3 Onm〜200nm。這是因爲，認爲是膜 厚薄容易進行利用雷射的彫刻，但是如果膜厚低於3 Onm ，光透過而反射率降低，另外，隨著膜厚度的增加，表 面平滑性下降，光容易散射，在膜厚大於200nm時，容 易產生光的散射。從上述反射膜及光的散射的抑制的角 度考慮，更希望設定膜厚40〜1 OOnm。 本發明的光資訊記錄媒體，具有上述的本發明的光 資訊記錄用鋁合金反射膜[第6發明]。該光資訊記錄媒體 ，能夠適合進行雷射彫刻。因此，不會因爲過強的雷射 輸出而造成的盤構成材料（聚碳酸酯基板或黏膠層）的 -15- (12) (12)1303056 熱損傷，此外，由於鋁合金反射膜的耐腐蝕性優良，因 此很難發生雷射彫刻後的恒溫恒濕試驗中的腐蝕（雷射 彫刻後的空洞滲透入水分而造成的鋁合金反射膜的腐蝕 )，在此點上，能夠具有優良的特性。 本發明的光資訊記錄媒體，由於能夠具有上述的如 此優良的特性，所以能夠特別適合作爲雷射彫刻使用[第 7發明]。 本發明的鋁合金濺鍍靶，是光資訊記錄用鋁合金反, 射膜的形成用的鋁合金濺鍍靶，其特徵爲，以A1爲主成 分’含有1 .0〜10· Oat%的稀土類元素中的至少1種，同 時含有 0.5 〜5.0at% 的 Cr 〜Nb、Ni(Cr、Ta、Ti、Mo、V 、W、Zr、Hf、Nb、Ni )中的至少1種[第8發明]。如果 採用該鋁合金濺鑛靶，能夠形成本發明的第1發明的光 資訊記錄用鋁合金反射膜。 在本發明的鋁合金濺鍍靶中，在另外含有 1.0〜 5 · 0 at %的F e、C 〇中的至少1種的時候，能夠形成本發明 的第3發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜[第9發明]。 在本發明的鋁合金濺鍍靶中，在另外含有 1.0〜 1 O.Oat% 的 In 〜Li ( In、Zn、He、Cu、Li )中的至少 1 種 的時候，能夠形成本發明的第4發明的光資訊記錄用鋁 合金反射膜[第10發明]。 在本發明的鋁合金濺鍍靶中，在另外5.Oat%含有Si 、M g中的至少1種的時候，能夠形成本發明的第5發明 的光資訊記錄用鋁合金反射膜[第〗1發明]。 -16- (13) (13)1303056 【實施方式】 [實施例] M T ’說明本發明的實施例及比較例，另外，本發 明並不限定於此實施例，在符合本發明的宗旨的範圍內 ’可適當增加變更後進行實施，這都包含在本發明的技 術範圍。 [例1] 製作Al-Nd (含有Nd的鋁合金）薄膜及Al-γ (含有 Y的錕合金）薄膜，硏究了 Nd、Y的添加量（含量）和 薄I吴的溶化溫度、導熱率、反射率及 BCA( Burst Cutting Area )特性的關係。 按以下製作了上述薄膜。即，利用DC磁控管濺射， 在玻璃基板（科寧# 1 73 7，基板尺寸：直徑50mm、厚度 1mm)上，製作（成膜）Al-Nd薄膜或A1-Y薄膜。此時 ’成膜條件爲，基板溫度：22°C、氬氣壓：2mTorr、成 膜速度：2nm/sec、背壓：< 5x 1 (T6Torr，採用與要得到 的鋁合金薄膜同一組成的鋁合金濺鍍靶，作爲濺鍍靶。 薄膜的熔化溫度，如同下述測定。從基板剝離經成 膜爲厚度Mm的鋁合金薄膜（Al-Nd薄膜、A1-Y薄膜） ，收集大約5mg，採用示差熱測定儀測定。將此時升溫 時的熔化結束溫度和降溫時的凝固開始溫度的平均値作 爲熔化溫度。關於導熱率，從按厚度1 0 0 n m製作的鋁合 金薄膜的電阻率換算。關於反射率，製作厚1 0 Onm的銘 -17- (14) (14)1303056 合金薄膜，藉由測定現行DVD所使用的波長65 Onm和波 長405nm之反射率，求算。 關於BCA特性，成膜條件與上述相同，但基板使用 厚0.6mm的PC (聚碳酸酯）基板，製作厚70nm的鋁合 金薄膜，進行實驗。在實驗中，按雷射波長：8 1 Onm、線 速度：4m/SeC、雷射功率：1.5W的雷射條件，對薄膜照 射雷射（雷射彫刻），以雷射彫刻部分的開口率，評價 特性。此外，在評價中，使用DVD_ROM用BCA代碼記 錄裝置POP 120-8R (日立電腦機器公司制）。在後述的 BCA特性的評價中，開口率95°/。以上者用◎.表示，開口 率 80%以上低於95%者用〇表示，開口率50%以上低於 80 %者用△表示，開口率低於50%者用X表示。 另外，作爲與上述鋁合金薄膜（Al-Nd薄膜、A1-Y 薄膜）的比較材，利用與上述相同的方法，製作（成膜 )組成相當於JIS606 1材的鋁合金薄膜。此時作爲濺鍍 靶，採用利用JIS 606 1材製作的鋁合金標靶。其組成， 含有Si : 0.75重量％ (質量％ ) 、Fe : 0.10重量％、Cu : 0 · 4 1 重量 ％、Μ η : 0 . 〇 7 重量 ％、M g : 1 · 1 0 重量 ％、C r : 0·12重量％，餘量爲A1及不可避免的雜質。所製作的鋁 合金薄膜的組成與上述鋁合金濺鍍靶的組成相同。 另外，關於組成相當於該Π S 6 0 6 1材的鋁合金薄膜 。利用與上述同樣的方法，測定熔化溫度、導電鋁、導 熱率、反射率及BCA特性。 表1示出上述測定（調查）結果。另外，在表1中 -18- (15) (15)1303056 ，組成欄中的Al-Nd、A1-Y的Nd量、Y量爲按at% (原 子％的）的値。即，AbX · Nd是含有X at% Nd的鋁合金 (Al-Nd合金）薄膜，A1-X · Y是含有X at% Y的鋁合金 (A1-Y合金）薄膜。例如，Al-1 .ONd是含有1 .Oat%的 N d的鋁合金。 如同從表1所得知，隨著Nd量、Y量的增加，導熱 率大幅降低。另外，關於熔化溫度，即使Nd量、Y量增 加，也幾乎沒有變化。此外，反射率隨著Nd量、Y量的 增加而緩慢下降。 關於導熱率，在Nd量、Y量爲1 .Oat%以上時，爲充 分良好的値（低的値），在2.0at%以上時，爲更高水準 的良好的値。關於反射率，在Nd量、Y量爲lO.Oat%以 下時，爲充分良好的値（高的値）。但是，在該範圍內 ，超過7at°/〇時的反射率的下降程度大於7at%時以下時。 從上述結果得知，Nd量、Y量的添加量（含量）需 要設定在1 ·〇〜lO.Oat。/。，更佳爲設定在2.0%〜7at0/〇。 [例2] 製作 Al-4.0Nd- ( Ta、Cr、Ti )薄膜（由含有 4.0at%Nd同時含有Ta、Cr、Ti中的1種以上的鋁合金 構成的薄膜），硏究了 Ta、Cr、Ti的添加量和薄膜的 熔化溫度、導熱率、反射率、耐腐蝕性及B C A特性的關 係。 按以下製作了上述薄膜。即，利用D C磁控管濺射， -19- (16) (16)1303056 在玻璃基板（科寧# 1 73 7，基板尺寸：直徑50mm、厚度 1mm )上，製作（成膜）Al-4.0Nd- ( Ta、Cr、Ti )合金 薄膜。此時，成膜條件爲，基板溫度：22 °C、氬氣壓： 2mTorr、成膜速度：2nm/sec、背壓：< 5 χ 1 (T6Torr，採 用與要得到的鋁合金薄膜同一組成的鋁合金濺鍍靶，作 爲濺鍍靶。 薄膜的熔化溫度，如同述述測定。從基板剝離經成 膜爲厚度1 // m的鋁合金薄膜[Al-4.0NcU ( Ta、Cr、Ti ) 薄膜]，收集大約5mg，採用示差熱測定儀測定。將此時 升溫時的熔化結束溫度和降溫時的凝固開始溫度的平均 値作爲熔化溫度。關於導熱率，從按厚度1 00nm製作的 鋁合金薄膜的電阻率換算。關於反射率，製作厚1 〇〇nm 的鋁合金薄膜，藉由測定現行DVD所使用的波長65 Onm 和波長405 nm之反射率，求算。關於耐腐蝕性，浸漬在 3 5 C、5 % N a C 1溶液中’進行陽極極化測定，由此求出點 蝕發生電位（電流密度與1 〇 // A/cm2對應的電位），以 此作爲耐腐蝕性的指標。另外，該電位是飽和甘汞電極 (SCE )標準的電位，即相對於SCE電位的電位（以下 相同）。 關於BCA特性，成膜條件與上述相同，但基板使用 厚0 · 6 m m的P C (聚碳酸酯）基板，製作厚7 0 n m的鋁合 金薄膜，進行實驗。在實驗中，按雷射波長·· 8 1 0nm、線 速度：4m/sec、雷射功率：i.5w的雷射條件，對薄膜照 射雷射（雷射彫刻）’以雷射彫刻部分的開口率，評價 -20- (17) (17)1303056 特性。此外，在評價中，使用DVD_R0M用BCA代碼記 錄裝置POP 120-8R (日立電腦機器公司制）。在後述的 B C A特性的評價中，開口率9 5 %以上者用◎表示’開口 率8 0 %以上低於9 5 °/。者用〇表示，開口率5 0 %以上低於 8 0%者用△表示，開口率低於50%者用X表示。 表2示出上述測定（調查）結果。另外，在表2中 ，組成欄中的 Al-4.0Nd-(Ta、Cr、Ti)的 Nd 量、Ta 量 、Cr量、Ti量爲按 at% (原子％的）的値。即，Al-4.0Nd-Y.Ta (或 Cr、Ti)是含有 4.0at%Nd 同時含有 Y at%Ta (或 Cr、Ti )的鋁合金[Al-Nd- ( Ta、Cr、Ti )合 金]]薄膜。例如，Al-4Nd-l.〇Ta是含有4.0at%Nd同時含 有1 . 0 a t % T a的鋁合金。 從表2得知，隨著Ta、Cr、Ti各添加量（含量）的 增大，點蝕發生電位增加（變高），耐腐蝕性提高。在 Ta、Cr、Ti中，特別是Ta，耐腐蝕性提高提高的效果大 。另外，隨著此等元素（Ta、Cr、Ti )的添加量的增大 ，熔化溫度上升，並且降低反射率。 關於耐腐蝕性，Ta量、Cr量、Ti量在0.5at%以上 時爲充分良好的値（高的値），在2.Oat%以上時，爲更 高水準的良好的値。關於反射率，在Ta量、Cr量、Ti 量在 5.Oat%以下時爲充分良好的値（高的値），在 4. Oat%以下時，爲更高水準的良好的値。關於熔化溫度 ，在Ta量、Cr量、Ti量在5.Oat%以下時爲充分良好的 値（低的値），在4.Oat%以下時，爲更高水準的良好的 -21 - (18) (18)l3〇3〇56 値。 從上述結果得知，Ta量、Cr量、Ti量的添加量（含 籩）需要設定在〇·5〜5 ，更佳爲設定在2.0%〜 4.0ato/〇。 另外，由純鋁構成的膜，從表1〜2得出，導熱率高 ’不好，此外，點蝕發生電位低（變低），耐腐蝕性不 好。關於組成相當於JIS 6 06 1材的鋁合金膜，表中未示 出其點蝕發生電位，但爲- 744mV，點蝕發生電位低，耐 腐蝕性不好。 [例3] 製作 Al-4.0Nd-[Mo、V、W、Zr、Hf、Nb、Ni (以下 ，都稱爲Mo〜Nb、Ni)]，薄膜（由含有4.0at°/〇Nd同時 含有Mo〜Nb、Ni中的1種以上的鋁合金構成的薄膜） ，硏究了 Mo〜Nb、Ni的添加量和薄膜的熔化溫度、導 熱率、反射率、耐腐蝕性及BCA特性的關係。 按以下製作了上述薄膜。即，利用DC磁控管濺射， 在玻璃基板（科寧# 1 73 7，基板尺寸：直徑50mm、厚度 1mm)上，製作（成膜）Ai-4.0Nd-(Mo 〜Nb、Ni)合金 薄膜。此時，成膜條件爲，基板溫度：22 °C、氬氣壓： 2mT〇rr、成膜速度：2nm/SeC、背壓：< 5 X 10·6Τοη，。採 用與要得到的鋁合金薄膜同一組成的鋁合金濺鍍靶，作 爲濺鍍靶。 薄膜的熔化溫度，按以下測定。從基板剝離經成膜 -22- (19) (19)1303056 爲厚度的銘合金薄膜[Al-4.0Nd-(Mo〜Nb、Ni)薄 月旲]’收集大約5mg ’採用示差熱測定儀測定。將此時升 溫時的熔化結束溫度和降溫時的凝固開始溫度的平均値 作爲熔化溫度。關於導熱率，從按厚度1〇〇nm製作的鋁 合金薄膜的電阻率換算。關於反射率，製作厚 1 0 0 n m的 鋁合金薄膜，藉由測定現行DVD所使用的波長65 Onm和 波長40 5nm之反射率，求算。關於耐腐蝕性，浸漬在35 °C、5%NaCl溶液中，進行陽極極化測定，由此求出點蝕 發生電位（電流密度與10 // A/cm2對應的電位），以此 作爲耐腐蝕性的指標。 關於BCA特性，成膜條件與上述相同，但基板使用 厚0.6mm的PC (聚碳酸酯）基板，製作厚70nm的鋁合 金薄膜，進行實驗。在實驗中，按雷射波長：8 1 Onm、線 速度：4m/seC、雷射功率：1.5W的雷射條件，對薄膜照 射雷射（雷射彫刻），以雷射彫刻部分的開口率，評價 特性。此外，在評價中，使用DVD-ROM用BCA代碼記 錄裝置POP 120-8R (日立電腦機器公司制）。在後述的 BCA特性的評價中，開口率95%以上者用◎表示，開口 率80%以上低於95%者用〇表示，開口率50%以上低於 80%者用△表示，開口率低於50%者用X表示。 表3〜4示出上述測定（調查）結果。另外，在表3 〜4中，組成欄中的Al-4Nd-(Mo〜Nb、Ni)的Μό〜Nb 、Ni量爲按at% (原子％的）的値。即，Al-4N.d-Y · Mo (或V〜Nb、Ni的1種）是含有4.0at%Nd同時含有γ -23- (20) (20)1303056 at%Mo (或V〜Nb、Ni的1種）的鋁合金[Al-Nd- ( Mo〜 Nb、Ni)合金）]薄膜。例如，Al-4Nd-1.0Mo是含有 4· Oat %Nd同時含有1 .Oat % Mo的鋁合金。 從表 3〜4得知，隨著 Mo〜Nb、Ni(Mo、V、W、 Zr、Hf、Nb、Ni)中的任一種添加量（含量）的增大， 點蝕發生電位增加（變高），耐腐蝕性提高。另外，隨 著此等元素（Μ 〇〜Nb、N i )的添加量的增大，熔化溫 度上升，並且反射率降低。 關於耐腐蝕性，Mo〜Nb、Ni的添加量在0.5 at%以上 時爲充分良好的値（高的値），在2.Oat%以上時，爲更 高水準的良好的値。關於反射率，在Mo〜Nb、Ni的添 加量在 5 .Oat%以下時爲充分良好的値（高的値），在 4 .Oat%以下時，爲更高水準的良好的値。關於熔化溫度 ，在Mo〜Nb、Ni的添加量在 5.0at%以下時爲充分良好 的値（低的値），在4.0at%以下時，爲更高水準的良好 的値。 從上述結果得知，Mo〜Nb、Ni的添加量（含量）需 要設定在0.5〜5.0at%，更佳爲設定在2.0%〜4.0at°/〇。 [例4] 製作 Al-4.0Nd- ( Fe、Co )薄膜（由含有 4.0at°/〇Nd 同時含有Fe或 Co的鋁合金構成的薄膜），及，八1-4.0Nd- 1 Ta - ( F e、C ο )薄膜（由含有 4.0 a t % N d、1 · 0 at % 丁 a同時含有F e或C o的銘合金構成的薄膜）’硏究了 F e -24- (21) (21)1303056 、Co的添加量和薄膜的熔化溫度、導熱率、反射率、耐 腐蝕性及BCA特性。 按下述製作了上述薄膜。即，利用D C磁控管濺射， 在玻璃基板（科寧# 1 73 7，基板尺寸：直徑50mm、厚度 1mm )上，製作（成膜）Al-4.0Nd- ( Fe、Co )合金薄膜 或 Al-4.0Nd-lTa— ( Fe、Co )合金薄膜。此時，成膜條 件爲，基板溫度：22°C、氬氣壓：2mTorr、成膜速度： 2nm/SeC、背壓：< 5 X 1 (T6Torr。採用與要得到的鋁合金 薄膜同一組成的鋁合金濺鍍靶，作爲濺鍍靶。 薄膜的熔化溫度，按以下測定。從基板剝離經成膜 爲厚度1/zm的鋁合金薄膜[Al-4.0Nd-(Fe、Co)薄膜、 Al-4.0Nd-lTa -（ Fe、Co )薄膜]，收集大約 5mg，採用 示差熱測定儀測定。將此時升溫時的熔化結束溫度和降 溫時的凝固開始溫度的平均値作爲熔化溫度。關於導熱 率，從按厚度l〇〇nm製作的鋁合金薄膜的電阻率換算。 關於反射率，製作厚100nm的鋁合金薄膜，藉由測定現 行DVD所使用的波長65 0nm和波長405nm處的反射率 ，求出。關於耐腐蝕性，浸漬在35 °C、5%NaCl溶液中 ，進行陽極極化測定，由此求出點蝕發生電位（電流密 度與1 0 μ A/cm2對應的電位），以此作爲耐腐蝕性的指 關於BCA特性，成膜條件與上述相同，但基板使用 厚0.6mm的PC (聚碳酸酯）基板，製作厚70nm的銘合 金薄膜，進行實驗。在實驗中，按雷射波長：8 1 Onm、線 -25- (22) (22)1303056 速度：4 m / s e c、雷射功率：1 . 5 W的雷射條件，對薄膜照 射雷射（雷射彫刻），以雷射彫刻部分的開口率，評價 特性。此外，在評價中，使用DVD-ROM用BCA代碼記 錄裝置POP 120-8R (日立電腦機器公司制）。在後述的 B C A特性的評價中，開口率9 5 %以上者用◎表示，開口 率 80%以上低於95%者用〇表示，開口率 50%以上低於 8 0%者用△表示，開口率低於50%者用X表示。 表5示出上述測定（調查）結果。另外，在該表5 中，組成欄中的 Al-4Nd-lTa_ (Fe、Co)的 Fe、Co量 爲按 at%的値。即，Al-4Nd-lTa-Z · Fe (或 Co )是含有 4.0at%Nd及1 .0at%Ta同時含有Z at%Fe (或Co )的鋁合 金[Al-Nd-Ta- (Fe、Co)合金）]薄膜。例如，Al-4Nd-1 Ta-3 .OFe 是含有 4.0at%Nd、 1 .0at%Ta 同時含有 3 · 0 a t % F e的銘合金。 從表5得知，Fe、Co，都具有降低導熱率的效果。 在Fe、Co不具有提高耐腐蝕性的效果。 在Fe、Co的添加量低於1 .〇at%的時候，導熱率降低 的效果差。如果Fe、Co的添加量超過5. Oat%，反射率的 下降增大。由此得知，F e、C 〇的添加量優選設定在 1 · 0 〜5 · 0 a t % 〇 [例5] 製作 Al-4.0Nd-[In 〜Li(In、Zn、Ge、Cu、Li)]薄 膜（由含有4.0at%Nd同時含有In〜Li中的1種以上的 -26- (23) (23)1303056 鋁合金構成的薄膜），及，Al-4.0Nd-1 Ta - [In〜Li ( In 、Zn、Ge、Cu、Li )]薄膜（由含有 4.0at%Nd、1 .〇at% Ta同時含有In〜Li中的1種以上的鋁合金構成的薄膜） ，硏究了 In〜Li的添加量和薄膜的熔化溫度、導熱率、 反射率、耐腐蝕性及B C A特性。 按下述製作了上述薄膜。即，利用D C磁控管濺射， 在玻璃基板（科寧# 1 73 7，基板尺寸：直徑50mm、厚度 1mm)上，製作（成膜）Al-4.0Nd-(In〜Li)合金薄膜 或Al-4.0Nd-lTa —（ In〜Li )合金薄膜。此時，成膜條 件爲，基板溫度：22°C、氬氣壓：2mTorr、成膜速度： 2nm/SeC、背壓：< 5 X 1 CT6T〇rr。採用與要得到的鋁合金 薄膜同一組成的鋁合金濺鍍靶，作爲濺鍍靶。 薄膜的熔化溫度，按下述測定。從基板剝離經成膜 爲厚度lgm的鋁合金薄膜[Al-4.0Nd-(In〜Li)薄膜、 Al-4.0Nd-lTa— ( In〜Li )薄膜等]，收集大約5mg，採 用示差熱測定儀測定。將此時升溫時的熔化結束溫度和 降溫時的凝固開始溫度的平均値作爲熔化溫度。關於導 熱率，從按厚度10 Onm製作的鋁合金薄膜的電阻率換算 。關於反射率，製作厚l〇〇nm的鋁合金薄膜，藉由測定 現行D V D所使用的波長6 5 0 n m和波長4 0 5 n m之反射率 ，求出。關於耐腐蝕性，浸漬在35 °C、5%NaCl溶液中 ，進行陽極極化測定，由此求出點蝕發生電位（電流密 度與1 0 μ A/cm2對應的電位），以此作爲耐腐蝕性的指 標0 -27- (24) (24)1303056 關於BCA特性，成膜條件與上述相同，但基板使用 厚0.6mm的PC (聚碳酸酯）基板，製作厚70nm的鋁合 金薄膜，進行實驗。在實驗中，按雷射波長：8 1 Oum、線 速度：4m/sec、雷射功率：1.5W的雷射條件，對薄膜照 射雷射（雷射彫刻），以雷射彫刻部分的開口率，評價 特性。此外，在評價中，使用DVD-ROM用BCA代碼記 錄裝置POP 120-8R (日立電腦機器公司制）。在後述的 BCA特性的評價中，開口率95 %以上者用◎表示，開口 率 80%以上低於95%者用〇表示，開口率 50%以上低於 8 0 %者用△表示，開口率低於50%者用X表示。 表6示出上述測定（調查）結果。另外，在該表6 中，組成欄中的Al-4Nd-lTa— (In〜Li)的In〜Li量爲 按 at% (原子 ％的）的値。即I，Al-4Nd-lTa-Z· I η (或 Zn 、Ge、Cu、Li 中的 1 種）是含有 4.0at%Nd 及 1.0at°/〇Ta 同時含有Z at%In (或Zn、Ge、Cu、Li中的1種）的鋁 合金[Al-Nd-Ta· ( In〜Li )合金）]薄膜。例如，Al-4Nd-1 Ta-3 .OIn 是含有 4.0at%Nd、 1 .0at%Ta 同時含有 3.0 a t % I n的銘合金。 從表 6 得知，In 〜Li(In、 Zn、Ge、Cu、Li) ’都 具有降低熔化溫度的效果，同時具有降低導熱率的效果 。在I η〜L i中，特別是I η、G e，降低導熱率的效果大， 基於此點，優選添加In、Ge。在In〜Li中，不具有提高 耐腐蝕性的效果。 在In〜Li的添加量低於1 .Oat%的時候，導熱率降低 -28- (25) 1303056 的效果及熔化溫降低的效果差。如果In〜Li的添力[ 過10. Oat%，反射率的下降增大。由此得出，In〜Li 加量較佳爲設定在1.0〜lO.Oat%。 [例6] 製作 Al-4.0Nd-2.0 Ta— (Si、Mg)薄膜（由 4.0at%Nd、2.0at%Ta同時含有 Si、Mg中的 1種以 鋁合金構成的薄膜）硏究了 Si，Mg的添加量和薄膜 化溫度、導熱率、反射率、耐腐蝕性及BCA特性。 按下述製作了上述薄膜。即，利用DC磁控管機 在玻璃基板（科寧# 1 73 7，基板尺寸：直徑50mm、 1mm)上，製作（成膜）Al-4.0Nd-2.0 Ta — （Si、 合金薄膜。此時，成膜條件爲，基板溫度：2 2 °C、 壓：2mTorr、成膜速度：2nm/sec、背壓：<5x10· 。採用與要得到的鋁合金薄膜同一組成的鋁合金機 ，作爲濺鍍靶。 薄膜的熔化溫度，按以下測定。從基板剝離經 爲厚度 1 // m的鋁合金薄膜[Al-4.0Nd-2.0Ta — ( Si )薄膜]，收集大約5mg，採用示差熱測定儀測定。 時升溫時的熔化結束溫度和降溫時的凝固開始溫度 均値作爲熔化溫度。關於導熱率，從按厚度 的鋁合金薄膜的電阻率換算。關於反射率，製 10 Oiim的鋁合金薄膜，藉由測定現行DVD所使用的 6 5 0 n m和波長4 0 5 n m之反射率，求出。關於耐腐倉注 量超 的添 含有 ，上的 :的熔 :射’ 厚度 Mg ) 鐘/氣 6Torr 鍍靶 成膜 、Mg 將泚 的平 製作 作厚 ί波長 !性， -29- (26) (26)1303056 浸漬在35°C、5%NaCl溶液中，進行陽極極化測定，由 此求出點蝕發生電位（電流密度與10 # A/cm2對應的電 位），以此作爲耐腐蝕性的指標。 關於BCA特性，成膜條件與上述相同，但基板使用 厚0.6mm的PC (聚碳酸酯）基板，製作厚70nm的鋁合 金薄膜，進行實驗。在實驗中，按雷射波長：810nm、線 速度：4m/SeC、雷射功率：1.5W的雷射條件，對薄膜照 射雷射（雷射彫刻），以雷射彫刻部分的開口率，評價 特性。此外，在評價中，使用DVD-ROM用BCA代碼記 錄裝置POP 120-8R (日立電腦機器公司制）。在後述的 BCA特性的評價中，開口率95 %以上者用◎表示，開口 率 80°/。以上低於95%者用〇表示，開口率50%以上低於 8 0 %者用△表示，開口率低於50%者用X表示。 表7示出上述測定（調查）結果。另外，在該表7 中，組成欄中的 Al-4Nd-2.0Ta ( Si、Mg )的 Nd 量、Ta 量、Si量、Mg量爲按at% (原子％的）的値。即’ Al-4Nd-2.0Ta-Z.Si (或 Mg)是含有 4.0at%Nd 及 2.0at%1Ta 同時含有Z at%Si (或Mg)的鋁合金[Al-Nd-Ta-Si ( Si、 Mg)合金）]薄膜。例如，Al-4Nd-2.0Ta-5.0Si是含有 4.0at%Nd、2.0at%Ta 同時含有 5.0at%Si 的鋁合金。 從表7得知，隨著Si、Mg的添加量的增加，熔化溫 度降低。此外，藉由添加（含有）Si，點飩發生電位大 大上升，耐腐蝕性提高。另外，Al-2.0Si (比較例），爲 只添加Si，未發現點蝕發生電位升高。Si、Mg都具有降 -30- (27) 1303056 低導熱率的效果，但降低程度小。 另外，在上述例中，雖然爲添加稀土類元素之Nd或 Y，但在添加Nd、Y以外的稀土類元素時，也能得到與 上述例時有同樣傾向的結果。此外，在上述例中’雖然 爲添加稀土類元素之任何一種（單獨添加），添加cr〜 Nb、Ni (Cr、Ta、Ti、Mo、V、W、Zr、Hf、Nb、Ni) 之任何一種（單獨添加），但在添加稀土類元素種的2 種以上（複合添加），添加Cr〜Nb、Ni中的.2種以上（ 複合添加）的時候，也能夠得到與上述例時有同樣傾向 的結果。 本發明的光資訊記錄用鋁合金反射膜，由於具有低 導熱率、低熔化溫度、高耐腐蝕性，所以能夠適合作爲 需要此等特性的光資訊記錄用反射膜使用，特別適合作 爲需要雷射彫刻的光資訊記錄媒體用的反射膜使用。
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Claims (1)

  1. 1303051 十、申請專利範圍 第93 1 3 2634號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 $正 資訊 分， 此外 Hf、 金反 金反 少1 金反 、Cu 金反 少1 三主亩 δ円専 民國97年7月8日# 1 . 一種光資訊記錄用鋁合金反射膜，是用於光 記錄媒體的鋁合金反射膜，其特徵爲，以A1爲主成 含有1.0〜10.0原子％之稀土類元素中的至少1種， 含有 0.5 〜5.0 原子％ 之 Cr、Ta、Ti、Mo、V、Zr、 N b、N i中的至少1種。 2 .如申請專利範圍第1項之光資訊記錄用鋁合 射膜，其中，該稀土類元素是Nd及/或Y。 3 .如申請專利範圍第1項之光資訊記錄用鋁合 射膜，其中，含有1.0〜5.0原子％之Fe、Co中的至 種。 4.如申請專利範圍第1項之光資訊記錄用鋁合 射膜，其中，含有1.0〜10.0原子％之111、2：11、〇6 、Li中的至少1種。 5 .如申請專利範圍第1項之光資訊記錄用鋁合 射膜，其中，含有5.0原子％以下之Si、Μ§中的至 種。 6. —種光資訊記錄媒體，其特徵爲’具有如申 利範圍第1項之鋁合金反射膜。 7.如申請專利範圍第6項之光資訊記錄媒體，其爲 1303056 . ... - ； 〇7ί'· 雷射彫刻用者。 8 . —種形成光資訊記錄用鋁合金反射膜用鋁合金濺 鍍靶，其特徵爲，以A1爲主成分，含有1.0〜10.0原子 %之稀土類元素中的至少1種，同時含有0.5〜5 · 0原子％ 之 Cr、Ta、Ti、Mo、V、W、Zr、Hf、Nb、Ni 中的至少 l種。 9 ·如申請專利範圍第8項之形成光資訊記錄用鋁合 金反射膜用鋁合金濺鍍靶，其中，含有1.0〜5.0原子％ 之Fe、Co中的至少1種。 1 〇·如申請專利範圍第8項之形成光資訊記錄用鋁合 金反射膜用鋁合金濺鍍靶，其中，含有1.0〜1 〇 · 〇原子％ 之In、Zn、Ge、Cu、Li中的至少1種。 1 1 .如申請專利範圍第8項之形成光資訊記錄用鋁合 金反射膜用鋁合金濺鍍靶，其中，含有5.0原子％以下之 S i、M g中的至少1種。
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